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专利号: 2022111179734
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 输送;包装;贮存;搬运薄的或细丝状材料
更新日期:2025-03-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种微型磁控运载机器人装置,其特征在于:包括驱动模块(1)、收集模块(2)和释放模块(3),所述驱动模块(1)和释放模块(3)分别设置于收集模块(2)的两侧;

所述驱动模块(1)能够在旋转磁场的驱动下带动机器人装置整体移动;

所述收集模块(2)能够在机器人装置移动过程中对待运载物进行收集;

所述释放模块(3)能够在磁场的作用下对收集的运载物进行释放;

所述收集模块(2)包括多个弧形叶片(5),弧形叶片(5)位于驱动模块(1)的一侧设有圆形薄板(4),位于释放模块(3)的一侧设有多缝磁板(6),各弧形叶片(5)绕圆形薄板(4)圆形阵列层叠排列,各弧形叶片(5)之间留有缝隙,缝隙宽度外大内小;

所述释放模块(3)包括多个柔性的连接片(7),各连接片(7)呈环形整列排列,一端与收集模块(2)的多缝磁板(6)连接,另一端与磁性封板(8)连接,各连接片(7)之间留有间隙(71),所述多缝磁板(6)和磁性封板(8)在磁场的作用下能够扭转各连接片(7)。

2.根据权利要求1所述的一种微型磁控运载机器人装置,其特征在于:所述驱动模块(1)为具有铁磁性的螺旋结构,螺旋结构一端连接在收集模块(2)上。

3.根据权利要求2所述的一种微型磁控运载机器人装置,其特征在于:所述螺旋结构至少有三个完整螺旋,且总长度小于0.5厘米。

4.根据权利要求1所述的一种微型磁控运载机器人装置,其特征在于:各所述弧形叶片(5)之间的缝隙最窄处小于500微米。

5.根据权利要求1所述的一种微型磁控运载机器人装置,其特征在于:所述多缝磁板(6)上的孔缝(61)为矩形,孔缝(61)宽度小于500微米,且多缝磁板(6)的第二磁化方向(62)均沿孔缝(61)长轴方向。

6.根据权利要求1所述的一种微型磁控运载机器人装置,其特征在于:所述连接片(7)沿着长对角线方向有折痕(72),各连接片(7)之间所留间隙(71)小于0.1微米。

7.根据权利要求1所述的一种微型磁控运载机器人装置,其特征在于:所述磁性封板(8)的第一磁化方向(81)与多缝磁板(6)的第二磁化方向(62)呈夹角,夹角大于30度,小于80度。

8.一种微型磁控运载机器人装置的运载方法,其特征在于:利用权利要求6所述的一种微型磁控运载机器人装置来实现,包括以下步骤:S1. 在垂直于机器人装置长度方向设置螺旋磁场(20),螺旋磁场(20)设于驱动模块(1)一侧;

S2. 机器人装置在螺旋磁场(20)的驱动下,通过驱动模块(1)旋转从而带动机器人装置整体前进与后退;

S3. 在其中一样品池中分布有待运载物的悬浊液,机器人装置在螺旋磁场(20)的驱动下行进至目标样品池后不断螺旋翻滚前进,通过收集模块(2)外宽内窄的缝隙进入收集模块(2),并且经由多缝磁板(6)扩散至释放模块(3)内部;

S4. 待机器人装置在螺旋磁场(20)的驱动下行进至下一目标样品池后,通过施加频率低于0.5赫兹的交变磁场,或直接施加稳恒磁场(30),诱导释放模块(3)顶端的磁性封板(8)与多缝磁板(6)同时转向外加磁场方向,从而扭转释放模块(3)的连接片(7);

S5. 各连接片(7)在磁力扭转下,沿着折痕(72)弯折,扩大各连接片(7)间的间隙(71),从而使被运载物从释放模块(3)中快速挤出。